Сжижение газа достигается посредством соответствующих циклов сжижения, основанных на свойствах газа, температуре конденсации и требованиях к использованию. Типичные циклы включают в себя циклы дросселирования сжижения, циклы сжижения с детандерами, циклы газового холодильника и каскадные циклы охлаждения (т.е. несколько рабочих сред, многоступенчатые циклы предварительного охлаждения).
Циклы дросселирования (циклы Линде) и циклы Клода с детандерами являются типичными-разработанными циклами сжижения. По удельным затратам энергии на сжижение более высокий КПД имеют циклы с детандерами и предохлаждением жидким азотом, дросселирующие циклы имеют меньший КПД, а циклы сжижения водорода с гелие-охлаждением находятся в середине. Циклы регулирования чаще используются на небольших-предприятиях из-за их простоты и надежности; циклы с детандерами обладают высоким КПД и широко используются на крупных-предприятиях. В настоящее время распространенные технологии сухого охлаждения на основе гелия, такие как охлаждение с импульсной трубкой, охлаждение Гиффорда-МакМагона (охлаждение GM) и охлаждение Стирлинга, могут обеспечить криогенную среду предварительного охлаждения и могут использоваться для замены жидкого гелия. Сжижение водорода требует использования тепла преобразования орто- и пара-водорода и усиления герметизации.